鄰苯二腈雙環(huán)合衍生物的合成、性質(zhì)及應(yīng)用研究.pdf

1、鄰苯二腈雙環(huán)合衍生物的合成、性質(zhì)鄰苯二腈雙環(huán)合衍生物的合成、性質(zhì)及應(yīng)用研究及應(yīng)用研究Phthalonitrilebaseddicyclizedderivatives:Synthesispropertiesapplications學(xué)科專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)研究生：鐘渤凡指導(dǎo)教師：李祥高教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一五年五月摘要摘要藍(lán)光熒光材料是當(dāng)前有機(jī)電致發(fā)光器件領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，人們?cè)谛滦筒牧系脑O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方面進(jìn)行了大量嘗試和努力，相繼有蒽類材料、芴類材

2、料、菲并咪唑類藍(lán)光材料見(jiàn)諸報(bào)道。但從報(bào)道結(jié)果來(lái)看，兼具高發(fā)光效率和色純度的藍(lán)光材料仍少之又少。基于鄰苯二腈雙環(huán)合結(jié)構(gòu)的材料表現(xiàn)出深藍(lán)光發(fā)射特性，同時(shí)還具有良好的熱穩(wěn)定性和寬帶隙結(jié)構(gòu)。但這類稠合結(jié)構(gòu)的材料溶解性能差，不適用于溶液加工。通過(guò)在其側(cè)位上修飾以不同取代結(jié)構(gòu)，同時(shí)保持其光物理特性和寬帶隙結(jié)構(gòu)，不失為對(duì)原材料進(jìn)行改良的有效手段。在本論文中，設(shè)計(jì)合成了系列烷基、甲氧基側(cè)位取代修飾的鄰苯二腈雙環(huán)合衍生物PN、MePN、TbPN、NyPN

3、、MeOPN，通過(guò)紅外光譜、質(zhì)譜、核磁共振氫譜對(duì)其結(jié)構(gòu)加以確證。系統(tǒng)研究了各化合物的光物理性質(zhì)、分子能級(jí)結(jié)構(gòu)、熱性能、溶解性能及薄膜特性等。此外還制備了單載流子傳輸器件對(duì)其電荷傳輸性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明烷基取代各化合物很好保留了主結(jié)構(gòu)的發(fā)光特性，發(fā)射主峰位于419~471nm的藍(lán)光區(qū)，熒光量子效率在0.26~0.37之間，熱分解溫度均超過(guò)了300℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在100℃附近，HOMO能級(jí)在2.94~2.98eV之間，可以很好發(fā)揮阻

4、擋空穴的作用，LUMO能級(jí)分布在6.11~6.14eV，有助于降低電子注入勢(shì)壘、提升器件性能。通過(guò)X射線衍射實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，在薄膜態(tài)各化合物呈穩(wěn)定的無(wú)定形態(tài)。受甲氧基的供電子特性影響，電子給體電子受體（DA）型化合物MeOPN與同系列其它各化合物性質(zhì)迥異，表現(xiàn)出明顯的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移（ICT）特性，造成熒光性質(zhì)減弱，但同時(shí)使其獲得較好的電荷傳輸性能。為了考察材料應(yīng)用性能，選取了MePN作為發(fā)光材料，以真空蒸鍍法制備了非摻雜器件A、B，受激